图共 7个 表共 3个

    • 图  1  调制等级分层辅助示意图

      Figure 1. 

    • 图  2  仿真网络拓扑

      Figure 2. 

    • 图  3  不同业务负载下各算法带宽阻塞率的对比

      Figure 3. 

    • 图  4  4种算法在不同业务负载下高质量业务带宽阻塞率的对比

      Figure 4. 

    • 图  5  4种算法在不同业务负载下低质量业务带宽阻塞率的对比

      Figure 5. 

    • 图  6  4种算法在不同业务负载下频谱利用率的对比

      Figure 6. 

    • 图  7  3种算法在不同业务负载下节能率的对比

      Figure 7. 

    • 调制方式调制等级m传输速率(Gb/s)能耗功率(W)最大传输距离(km)信噪比阈值(dB)
      BPSK 1 12.5 112.374 4000 6.8
      QPSK 2 25.0 133.416 2000 9.8
      8QAM 3 37.5 154.457 1000 13.7
      16QAM 4 50.0 175.489 500 16.5
      32QAM 5 62.5 196.539 250 19.7

      表 1  不同调制方式下子载波传输速率、能耗、最大传输距离及信噪比阈值

    • 　输入　光网络拓扑${{G}}\left( {{{V}}, {{E}}, {{S}}} \right)$，节点集${{V}} = \left\{ {{v_i}|i = 1, 2, ·\!·\!· , |{{V}}|} \right\}$，链路集${{E}} = \left\{ {{e_{ij}}|i, j \in {{V}}, i \ne j} \right\}$，链路频隙集${{S}} = \left\{ {{s_i}|i = 1, 2, ·\!·\!· , |{{S}}|} \right\}$，
      业务集${{R}} = \left\{ {{r_i}|i = 1, 2, ·\!·\!· , |{{R}}|} \right\}$表示，令$k = 1$，$m = M$，业务请求${r_i}\left( {s, d, {\rm{fs}}\_n, Q} \right)$，s为源节点，d为目的节点，${\rm{fs}}\_n$为业务请求
      频隙数目，Q=1表示高质量业务；Q=0为低质量业务。使用Dijkstra算法计算所有源目的节点间的K条最短路径KSP集合(预处理)，
      M层调制等级辅助图(预处理)。
      　输出　业务${r_i}$的传输路径${p_k}$和分配的第1个、最后频隙索引值${f_ {\rm{ts}}}$和${f_ {\rm{te}}}$。
      　步骤 1　业务${r_i}\left( {s, d, {\rm{fs}}\_n, Q} \right)$到达，从频谱效率最高调制等级m=M分层辅助图开始为业务选择传输路径；
      　步骤 2　判断Q是否为1，若为1，为高质量业务，算法转步骤3；否则，为低质量业务，转算法步骤4；
      　步骤 3　根据式(8)计算源和目的节点间K条满足跳数阈值Hop的最大权重路径${{{P}}^H}\{{p_1}, {p_2}, ·\!·\!· , {p_K}\}$，转步骤5；
      　步骤 4　根据业务源节点和目的节点选择存放在KSP中的K条最短路径，根据能耗模型计算路径能耗，按照能耗大小升序排列K条路径
      ${{{P}}^L}\{ {p_1}, {p_2}, ·\!·\!· , {p_K}\}$；
      　步骤 5　计算当前调制等级下业务${r_i}$传输所需的频隙数目，从路径集合中选择第${p_k}$条路径，$k = 1, 2, ·\!·\!· , K$，计算该路径上可用频谱块Block
      $\{ {b_1}, {b_2}, ·\!·\!· , {b_j}\} $，若可用频谱块集合非空，转算法步骤8；否则转算法步骤6；
      　步骤 6　若$m < 1$，当前传输路径无可用调制方式，转步骤7；否则降低调制等级，$m = m - 1$，转步骤2；
      　步骤 7　若$k > K$，业务${r_i}$被阻塞，释放网络中已传输业务占用的频谱资源，更新光网络G的频谱资源；否则，$k = k + 1$，$m = M$，转算
      法步骤5；
      　步骤 8　根据业务请求频隙数目${\rm{fs}}\_n$，分别计算采用FF和LF频谱分区分配策略需要占用候选路径上各链路相邻信道数目和的值，选择占
      用相邻信道数目和值较小的FF或LF频谱分配方式；
      　步骤 9　根据物理损伤模型计算该路径上业务的传输误比特率${\rm{BER}}_{{r_i}}^k$，若${\rm{BER}}_{{r_i}}^k$小于业务误码率阈值，转算法步骤10；否则，$m = m - 1$，
      转算法步骤5；
      　步骤 10　判断传输路径${p_k}$是否造成网络中其他正传输业务阻塞，若是，记录阻塞的业务BT$\{ {\rm{rb}}_1, {\rm{rb}}_2, ·\!·\!· , {\rm{rb}}_i\} $，调用LI-ASP能效路由策略重
      配置被阻塞的业务BT$\{ {\rm{rb}}_1, {\rm{rb}}_2, ·\!·\!· , {\rm{rb}}_i\} $；否则，转算法步骤12；
      　步骤 11　若业务重配置成功，转算法步骤12；否则，$m = m - 1$，转算法步骤5；
      　步骤 12　业务${r_i}$成功传输，记录传输路径${p_k}$，记录分配的第1个频隙索引值${f_ {\rm{ts}}}$和最后频隙索引值${f_ {\rm{te}}}$。

      表 2  LI-ASP能效路由策略步骤

    • 参数值 参数值
      G(W/THz)0.015 L(km)80
      $\alpha $(dB/km)0.22v(THz)193
      nsp1.8${\beta _2}$(ps2/km)–21.7
      h(J/s)$6.626 \times {10^{ - 34}}$$\gamma $(W·km)–11.32
      ${\rm{BER}}_t^h$${10^{ - 12}}$${\rm{BER}}_t^l$${10^{ - 9}}$

      表 3  物理损伤参数设置